Automação residencial em módulos

bubulindo, obrigado pelo post gigante, nem vou fazer quote pois o meu ficaria ainda maior, hehehe.

Então, concordo com você que a maioria das coisas são mais brinquedos do que realmente necessários, mas o que fazer, gosto dessas brincadeiras, rs.

Já pensei em fazer um sistema híbrido, mas da forma que você citou, só é possível desligar com automação, e não ligar. E depois, para ligar pelo sistema convencional, será necessário ligar primeiro pela automação, então achei melhor fazer sistema automatizado mesmo.

Acabei optando mesmo por um sistema Wireless, pois o custo não vai ser tão grande quanto em imaginava no início, é mais simples instalar tendo um sistema convencional já instalado, e se der problema na automação é simples voltar par ao sistema convencional.

Moro no Nordeste (Aracaju - SE), aqui faz calor o ano todo, monitorar temperatura faz pouco sentido, hehehe. Inclusive eu estava querendo utilizar aquecimento solar de água, mas minha esposa não aceitou, pois pode ser perigoso para crianças (a temperatura da água pode chegar a mais de 70 °C!). Então vamos ficar com o chuveiro elétrico mesmo (que não é muito utilizado).

Minha idéia da automação, além da "brincadeira" de fazer a automação, também terá a questão do conforto (ligar as luzes ao chegar em casa, desligar todas as luzes na hora de dormir, programar para desligar a TV no horário que queira que as crianças estudem, etc.) e também de segurança (monitorar movimento na casa, câmeras, simulação de presença quando estiver viajando, etc.).

Minha casa deve ficar pronta ainda esse ano. Quando tiver o esquema funcionando, posto aqui. Mas obrigado a todos pela ajuda!

Eu percebo a ideia dos brinquedos... como disse esse sistema que falei não é mais do que um brinquedo. :blush: lol
Mas tendo já alguma experiência em desenvolvimento de sistemas em microcontrolador, não quero ter dores de cabeca porque o sistema não está a funcionar (até porque passo meio ano fora de casa e não quero estar a ouvir da minha mulher por ter posto um sistema que não funciona em casa), daí só pensar em monitorizar e eventualmente controlar, ou ajustar o controlo, a temperatura e consumo energético da casa. No teu caso, com calor o ano todo, isso torna-se irrelevante.

LegendBR:
Moro no Nordeste (Aracaju - SE), aqui faz calor o ano todo, monitorar temperatura faz pouco sentido, hehehe. Inclusive eu estava querendo utilizar aquecimento solar de água, mas minha esposa não aceitou, pois pode ser perigoso para crianças (a temperatura da água pode chegar a mais de 70 °C!). Então vamos ficar com o chuveiro elétrico mesmo (que não é muito utilizado).

Painéis fotovoltaicos? Dependendo de como as eléctricas operam no Brasil, ter esse sol todo dava para um negócio e pêras.
Na Inglaterra, pode fazer-se um contrato com o fornecedor de electricidade em que ligamos painéis solares à rede e somos pagos pela electricidade gerada. Isto porque, como a maior parte da electricidade é usada de noite (quando nõa estamos a gerar) a geracão não é muito utilizada, mas durante o dia os painéis vão-se pagando a eles próprios. Existe uma empresa que inclusive faz um contrato de saldo. Ou seja, pagas a diferenca entre o que geraste e consumiste (normalmente o preco de venda é inferior ao de compra, mas não neste caso).
Podias depois ligar os painéis eléctricos para aquecer água.

Mas tendo usado um chuveiro eléctrico anteriormente, compreendo que possa ser um risco ter um sistema de água quente diferente para as criancas.

Bomba de calor também é uma boa opcão para ti já que fornece frio e calor. :slight_smile:

As placas eaca fotovotaica não compensa, são dezenas de anos para recuperar o investimento, que não é básico. O que vale a pena é aquecimento solar, até pela praticidade, mas como terei crianças em casa, é como disse, acaba sendo um tanto perigoso.

Vou procurar sobre essa bomba de calor, não tinha ouvido falar ainda.

Agora a ideia é jogar uma rede de 12v pela casa, para alimentar as placas de controle e as câmeras de segurança, o que acham?

O que encontrei sobre bombas de calor. Deve haver mais em inglês.

Ter 12V disponíveis pela casa dá um jeitão para fazer isso. Que tipo de tomada na parede usarias?

Pelo o que andei lendo, o investimento em uma Bomba de Calor não deve ser baixo, ainda mais aqui no Brasil, onde não é comum esse tipo de aparelho. Acho que vou ficar no Ar Condicionado mesmo.

Sobre os 12v, o que você quis dizer com "dá um jeitão para fazer isso"? Essas gírias as vezes me confundem, hehehe. Quis dizer que dá trabalho/é complicado ou que é algo bom?

Sobre as tomadas na parede, os 12v seriam basicamente para alimentar os módulos de controle XBee, para não precisar converter de 110v para 3,3v em cada módulo (converter de 12v para 3,3v é bem mais seguro e precisa de muito menos espaço na placa). Esses módulos ficariam dentro das caixas de energia, então não precisariam de tomada.

Mas se um dia quiser alimentar um aparelho externo, posso pensar em instalar uma tomada também. Mas essa não é a idéia original.

Dá um jeitão significa que é útil.

O facto de ter uma tomada seria para poderes ligar facilmente um projecto em que estivesses a trabalhar à electricidade.

A casa é muito grande? Se calhar uma tensão mais pequena seria mais agradável para a conversão de 12V para 3,3V. Isto porque ainda são uns quantos watt de calor que vais ter de te livrar (a nõa ser que uses uma fonte comutada) e os módulos vão estar fechados dentro da parede...

Entendi o dá um jeitão desse jeito mesmo, rs.

No futuro posso até instalar alguma(s) tomada(s), mas por enquanto não.

Vou usar uma fonte chaveada (comutada) para converter de 110v para 12v, e um CI para converter de 12v para 3,3v. A amperagem necessária por módulo é baixa, não chega a 500mA, será que terei problema com aquecimento?

(12-3.3)*0,5 = 4,35 W de dissipacão...

Por enquanto estou optando por 12 V para aproveitar e alimentar as câmeras de segurança. Senão iria de 5 V mesmo.

Posso usar um LM2576 para o step-down, que tem uma eficiência declarada de 75%. Pelas minhas contas, a energia dissipada seria de 0,55 W:

Pef = 3,3 * 0,5 = 1,65 W
P = 1,65/0,75 = 2,2 W
2,2 - 1,65 = 0,55 W.

É isso mesmo, ou entendi algo errado?

Outra dúvida, a fonte chaveada (comutada) funciona sempre na mesma potência, independente da corrente que esteja sendo consumida pelos aparelhos, ou a potência declarada é a máxima?

Exemplo: uma fonte de 150 W (12 V a 12,5 A) consome sempre 150 W (mais a ineficiência), ou consumiria digamos 72 W (mais ineficiência) se a carga total em 12 V fosse de 6 A?

Acho que calculaste a potência errada... calculates a potência que o chip ia fornecer.

Eu calculei a potência que o chip ia ter de perder se for linear... o que não é o caso, logo não ligues ao que falei. Se estivesses a usar, por exemplo, um LM7805 ias ver uma potência da ordem que referi.

Não. Ela adapta o seu funcionamento consoante as necessidades do teu sistema para manter uma tensão estável. Ou seja, o que ela controla (no caso de não ter um limitador de corrente) é a tensão de saída... e será capaz de fornecer a mesma tensão de saída (e qualquer corrente que lhe seja pedida) até chegar ao seu limite de potência.

Minha conta considerando o LM2576 foi a seguinte:

Potência efetiva: 3,3 V * 0,5 = 1,65 W
Eficiência: 75 % (informação do datasheet)
Potência total: 1,65 W / 0,75 = 2,2 W
Potência dissipada (calor): 2,2 W - 1,65 W = 0,55 W

É isso mesmo?

Sim, está correcto. Como disse o meu cálculo é feito para um circuito linear como um 7805 ou até um Zener com resistência (para os sapateiros... LOL).

Boa sorte com o projecto.

LegendBR:
Acabei optando mesmo por um sistema Wireless, pois o custo não vai ser tão grande quanto em imaginava no início, é mais simples instalar tendo um sistema convencional já instalado, e se der problema na automação é simples voltar par ao sistema convencional.

Procure por x10, é a forma mais pratica de fazer isto e tem bibliotecas pro arduino!
pra que reinventar a roda?

http://albt.tripod.com/x10.htm

[]´s

Quanto a alimentaçao pela casa ja pensaste em algo por cabo UTP.Tipo alimentaçao POE(Power Over Ethernet)
Podes passar um cabo de rede para cada compartimento da casa e depois reunes todos num quadro cravando todos os cabos num patch Panel.Isto torna a instalaçao mais universal , pois podes usa-lo para as tuas brincadeiras com o arduino ou para outros fins.
As tomadas com RJ45 para embutir na parede sao vulgares e consideravelmente baratas.
Como o cabo tem 8 condutores podes dedicar 2 pares a Alimentaçao e outros 2 para fazeres a tua rede entre os nós do barramento.
Estou a falar em barramento porque se fosse eu a fazer isso faria tudo cablado e nao por RF.Os meus motivos tem a ver com menor probablidade do sistema falhar.
Podes fazer a comunicaçao em RS485.
Resumindo depois se necessitares de adicionar ou remover algo do barramento é só passar um chicote de rede nesse patch panel para a divisao da casa que queres.
Se nao usares a tomada nessa divisao podes sempre usa-la para outros fins, ligar um pc à rede, ligar uma Box satellite, Tv, Disco multimedia...
Aqui em Portugal este tipo de instalação é Obrigatorio para novas Construçoes.Tem o nome de ITED.
Na entrada da casa tens um quadro com todas essas ligaçoes.
Recentemente fiz um projecto para algo similar mas para controle de temperaturas num barramento RS485
Fiz desta forma que te falei.
Tirei umas fotos para poderes ver o que fiz.

http://arduino.cc/en/Tutorial/x10

http://www.geekcowboy.net/2010/12/transmit-and-receive-x10-commands-with.html

Quanto foi o custo para essas placas? :slight_smile:

Kotch, pensei em fazer em X10 já, mas não consegui encontrar os equipamentos para controle. Tipo, interruptores, bocais, etc. E os que "consegui" encontrar estavam com um preço alto. Agora com esses links que você postou, deu para ter uma idéia melhor, mas ainda acho que o preço da automação com X10 iria sair um tanto mais caro... sem falar na limitação de, por exemplo, em uma caixa de interruptor ter apenas um comando (pelo menos só vi desse tipo), enquanto nessa outra solução (módulos nas caixas) já vi 6 botões em um espelho só.

Ainda sobre o X10, imagino que uma limitação do mesmo seja com relação aos circuitos. Por exemplo, se eu tiver um circuito com um disjuntor para a sala, e outro circuito em um outro disjuntor para o quarto, consigo comunicar os aparelhos em circuitos diferentes (botão do quarto desligar luz da sala)? E em caso positivo, se os circuitos estiverem em fases diferentes, é possível comunicação entre os equipamentos X10? Não cheguei a me aprofundar no assunto do X10.

Hugo, achei sua solução bem interessante! Mas no caso sua idéia é ter uma outra tubulação independente por onde passariam os cabos? Porque minha idéia é utilizar a mesma tubulação da rede 110 V da casa, até para facilitar o comando das lâmpadas, receber os comandos dos botões, etc.

Gostei da sua solução, depois vou conversar com o rapaz que está desenvolvendo o projeto elétrico para perguntar se terei muita dificuldade em imbutir o cabo "de rede" junto com os cabos elétricos.

Mas independente da rede elétrica, também terei uma rede "lógica" em casa. Mas ainda estou pensando nos detalhes dela.

Quanto ao X10, a não ser que haja um aparelho que passe comandos/dados entre fases, não vejo que isso seja possível. Deve ficar tudo isolado por fase mesmo. Relativamente ao disjuntor, desde que o mesmo esteja fechado, não vejo porque é que não haveria de comunicar na mesma fase passando por dois disjuntores....

Já que tocas no assunto, nota que para utilizares o X10, tens sempre de colocar filtros na entrada da alimentacão da casa. Ou seja, no quadro eléctrico perto do disjuntor principal, tens de ter os filtros para garantir que a rede X10 fica contida dentro de tua casa. Eu suponho que seja uma filtragem nas duas direccões, mas não tenho a certeza acerca disso.

Imaginei algo do tipo. Vou deixar o X10 de lado mesmo, então. Mas valeu pela dica, kotch!

Quanto foi o custo para essas placas? smiley

Super barato, 10 placas de 5x5cm custaram me 14 dolares ja com portes, tudo graças aos amigos chineses :smiley: e um mes a espera delas.
No meu caso faço as placas no eagle e depois é so gerar os Gerber Files e mandar para eles.
A qualidade de fabrico é optima e podemos por os nossos brinquedos com aspecto profissional.Pode se tambem escolher a cor da placa.
Antes fabricava as placas em casa com o Positiv 20, mas os resultados nem sempre eram os melhores com pistas finas.
Quanto a minha sujestao esquecime que depois precisas de cabos para os atuadores :blush: o que pode significar passar mais tubagem.
Penso que o preço da soluçao que queres vai ficar caro devido a essas necessidades de passar cabos